Способ упрочнения деталей с чередующимисявыступами и впадинами

О П И С А Н И Е пц 836147ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 07,06.81. Бюллетень21Дата опубликования описания 09.06.81 по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Г. А. Журавлев и А, И. Агеев Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЛ С ЧЕРЕДУЮЩИМИСЯ ВЫСТУПАМИ И ВПАДИНАМИИзобретение относится к области технологии машиностроения и может быть использовано при упрочнении деталей с чередующи мися выступами и впадинами, например при упрочнении зубчатых колес и реек.Известен способ упрочнения деталей с чередующимися выступами и впадинами, например зубчатых реек, включающий пластическую деформацию изгибом смежных выступов путем приложения к выступам усилий во взаимно противоположных направлениях из зоны их общей впадины с одновременной термообработкой зон опасного сечения выступов 1.Однако этот способ сложен в осуществлении, требует громоздкой технологической оснастки и не позволяет достигнуть высоких прочных свойств детали, бИзвестен способ упрочнения деталей с чередующимися выступами, заключающийся в том, что осуществляют пластическую деформацию смежных выступов изгибом путем приложения к выступам усилий во взаимно противоположных направлениях из зоны их общей впадины и одновременно воздействуют распределенным усилием на поверхности (как образующие впадину,так и торцовые) выступов в зонах опасного сечения и на поверхность впадины 2.Недостатками известного способа являются трудность обеспечения достаточно точного соотношения технологических усилий, величина которых в каждом конкретном случае различна, а также необходимость использования высокопрочного инструмента. В связи с этим упрочнение деталей, пластичность которых .при обычных условиях нагружения низка, деталей, твердость которых соизмерима с твердостью инструмента, деталей, прошедших финишную обработку поверхности, оказывается недостаточно эффективным и стабильным, т.е. известный способ не позволяет достигнуть высоких прочностных свойств деталей. Кроме того, условия на активной поверхности упрочняемой детали недостаточны для нормальной адсорбции активных веществ, способствующих созданию защитных, либо антифрикционных слоев, т.е. упрочняемые детали не обладают высокими эксплуатационными качествами. Целью изобретения является повышениепрочностных свойств и расширение номен3 83614клатуры упрочняемых деталей, а также упрошение технологии.Поставленная цель достигается тем, чтоупрочнение производят путем воздействиясжатой средой на поверхности смежных выступов, образующие впадину, на их торцовыеповерхности и на поверхность впадины.Кроме того, с целью повышения эксплуатационных качеств деталей, в качествесреды используют жидкость обладающуюадсорбционной активностью,На фиг. 1 показана деталь типа зубча Отого колеса; на фиг. 2 - разрез А - Афиг. 1.Деталь 1 закрепляют. неподвижно и полость одной из впадин герметизируют так,чтобы поверхности асс и сс)е выступов 2и 3 (см. фиг. 1), обращенные внутрь впа 15дин, а также их торцовые поверхности ее(см, фиг. 2) близ зоны концентрации напряжения (зона переходной кривой) оставались свободными. В образованную такимобразом замкнутую полость подают среду, 20например жидкость 4, сжатую до гидростатического давления Р, величина которогоопределяется прочностными и геометрическими параметрами упрочняемой детали, сжатая жидкость 4 воздействует на свободныеповерхности детали 1, вызывая их поверх. ностное пластическое деформирование. Кроме того, одновременно с поверхностнымпроисходит обьемное пластическое деформирование выступов 2 и 3 изгибом за счетизгибной составляющей результирующегоусилия К, получаемого на каждом из выступов при его одностороннем нагружении,равномерно распределенным гидростатическим давлением Р Формула изобретения Жидкость 4 может содержать адсорбционно-активные вещества, например дисульфид молибдена.Пример. Упрочнению подвергались двузубые образцы 64 х 47, вырезанные из прямозубого цилиндрического зубчатого колеса тяговой передачи тепловоза 2 ТЭ 10 Л Ворошиловградского тепловозостроительного завода модуля 11 с числом зубьев 68, исходный контур по ГОСТУ 13755-68, материал стали 45 хН, термообработанная до твердости НВ 311 255.Образцы фрезеровали по посадочным меткам, а торцовые поверхности дополнительно шлифовали в размер 28-0,05 (8).Упрочнение проводилоеь на экспериментальной установке, созданной на базе пяти- десятитонного пресса МУПАрмавирского завода испытательных машин, причем нагружение образцов равномерно распределенным нормальным усилием сжатой средыпроизводилось по поверхностям зубьев, обращенным внутрь впадины и торцовым поверхностям близ зоны концентрации напряжений (зона переходных кривых) . Величина гидростатического давления гидро 35 40 Ъ 45 50 55 74пласта ДМ, использованного в качестве сжатой среды, составила в данном случае 3,3 кбар (33 кг/мм), что привело к остаточным перемещениям зубьев у вершины на 0,45 мм, а также к давлению материала в зоне переходных кривых этих зубьев на глубину до 0,35 мм.Последующие усталостные испытания упрочненных и неупрочненных образцов в специальном устройстве на прессепульсаторе при пульсируюших нагрузках Ртам /Рмюн = 14/5,6 (п 1 е) установили 45%-ное повышение изгибной прочности зубьев, обработанных по данному способу.Технический эффект от применения предложенного способа обработки состоит в повышении прочностных свойств деталей с чередуюшимися выступами и впадинами, в том числе контактной и изгибной прочности, задиростойкости, на 35 - 40%, в упрошении технологии и качества упрочняемых деталей, расширении их номенклатуры. Создается возможность точной дозировки и аналитической оценки технологических усилий, способствующих высокой стабильности режимов упрочнения.Кроме того, использование жидкости, обладающей адсорбционной активностью, позволяет создать зашитные, либо антифрикционные поверхностные слои в деталях, т, е. повысить их эксплуатационные качества. 1. Способ упрочнения деталей с чередуюшимися выступами и впадинами, заключаюшийся в том, что осушествляют пластическую деформацию смежных выступов изгибом путем приложения к выступам усилий во взаимно противоположных направлениях из зоны их общей впадины и одновременно воздействуют распределенным усилием на поверхности выступов в зонах опасного сечения и на поверхность впадины, отличающийся тем, что, с целью повышения прочностных свойств и расширения номенклатуры упрочняемых деталей, а также упрощения технологии за счет создания равномерно распределенного усилия, упрочнение производят путем воздействия сжатой средой на поверхности смежных выступов, образуюшие впадину, на их торцовые поверхности и на поверхность впадины.2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств деталей, в качестве среды используют жидкость, обладаюшую адсорбционной активностью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР427027, кл. С 21 0 9/32, 1972.2. Авторское свидетельство СССР по заявке1966053, кл. С 21 Г) 7/02, 1973 (прототип).. Назаро со ССР омитета С открытий кая наб., д д ул Проетная едактор Л. Куаказ 2837/13 ВНИИПИ Го по делам 113035, Москва илиал ППП Па